Predicción de estructuras y propiedades de clusters Si-Li

S. I. GONZÁLEZ; O. OÑA; M. B. FERRARO; J. C. FACELLI

MALARGUE-MENDOZA

Congreso; 95 Reunión Anual de Física; 2010

ASOCIACION FISICA ARGNETINA

Existe un interés creciente en el desarrollo de baterías recargables con alta capacidad de energía y ciclo de vida largo, para ser utilizadas en dispositivos portátiles, ya sea electrónicos, informáticos, etc. El interés en utilizar ánodos de silicio reside en que los mismos tienen un muy bajo potencial de descarga,y una de las más altas capacidades conocidas (4200 mAh g-1). La desventaja de los ánodos de silicio es que el volumen de silicio varía en el orden de 400% por inserción y/o extracción de litio. Estas dificultades se minimizan, ya que los litios se insertan a corta distancia de los silicios y la capacidad del electrodo se mantiene en aproximadamente un 75% de su valor m´aximo. Es importante entonces un estudio de posibles estructuras de clusters Si-Li, tanto en la determinación de las estructuras más probables y de sus propiedades electrónicas, como de su incidencia en propiedades fundamentales en capacidad y vida útil en baterías recargables. Se presentan las estructuras más estables de clusters de SinLi (n= 2−10) obtenidos usando MGAC-CPMD. Se muestra el análisis de las propiedades electrónicas,frecuencias y polarizabilidades de los isómeros seleccionados. También se presenta un análisis detallado de la distribución electrónica empleando el análisis poblacional NBO, tanto en las especies neutras como en sus cationes y aniones, que podrían formarse durante el proceso de transporte.